Essais de flottes de véhicules : Réduction de 93% du temps d’acquisition des données

Changement des normes concernant les émissions des véhicules  

En commençant par tous les moteurs de poids-lourds construits avant ou après le 1er janvier 2010, l'Agence pour la Protection de l'Environnement des États-Unis a publié de nouvelles normes sur l’abaissement des émissions d’oxyde d’azote (NOx). Pour répondre à ces exigences, de nombreux fabricants d’équipements d’origine dans le secteur des gros moteurs, en particulier ceux dont les produits finaux manufacturés se retrouvent sur les camions de classe 7 ou classe 8, ont mis en application la réduction catalytique sélective (SCR : selective catalytic reduction).

La SCR exige d’ajouter périodiquement un fluide dans les échappements diesel (DEF) des moteurs de poids lourds. Le DEF est ajouté au flux d'échappement dans le catalyseur. L'interaction entre le catalyseur et le fluide a pour conséquence une conversion chimique des composants non désirés comme le NOx en un gaz plus favorable à l'environnement : eau et air. Pour permettre d’optimiser les réductions d'émission NOx, les ingénieurs en automobile doivent travailler sur la manière de régler avec précision l’alimentation permanente de l'agent de dosage à l'échappement du moteur.

Rationalisation des processus d’acquisition de données

Le principal fournisseur de niveau 1 de produits de contrôle d’émissions et d’échappements a souhaité rationaliser leurs processus d’acquisition de données sur leurs flottes de  véhicules. Le système idéal recherché a exigé une compatibilité parfaite de l'urée avec l’hydrocarbure  des agents de dosage. Il a fallu également s’assurer de la flexibilité continue de l’interface moteur. L'essai a été mené avec des systèmes de dosage indépendants avec un boîtier de commande électronique direct. Les clients potentiels trouvaient un manque général de produits disponibles dans le commerce pour répondre à de tels besoins sommes tout rigoureux.

Ce client a porté son choix final sur HBM en raison de sa grande expertise DAQ dans le domaine de l’automobile, à son excellent support technique et à ses connaissances dans des applications similaires.

Essais sur les émissions avec HBM SoMat

Les essais sur les émissions de gaz ont été effectués sur une flotte d’une trentaine de camions. Les ingénieurs ont collecté séparément sur chaque véhicule les données moteur et enregistrés les émissions NOx. Les données, y compris les informations CAN du véhicule, ont été acquises grâce à douze systèmes d’acquisition de données HBM SoMat à savoir le modèle eDAQlite qui présente la particularité d’être durcis pour des mesures mobiles. En même temps, un deuxième groupe de véhicules d'essai a utilisé en complément l’eDAQ normal  pour mesurer les niveaux d'accélération et de décélération des camions.

L'eDAQ, système modulaire HBM SoMat basé sur l’Ethernet, est spécialement conçu pour offrir une très haute fiabilité en usage dans des environnements extrêmes. Il permet de traiter  les données en embarqué, de travailler sur déclenchement, de stocker intelligemment les données et d’exécuter des calculs complexe ; le tout dans un système simple, scellé et  autonome. L'eDAQ est équipé des 96 voies de mesure analogiques, entièrement synchrones (et parallèles) et offre un taux d'échantillonnage jusqu'à 100 kHz. L’appareil est équipe de différents conditionneurs permettant de traiter des signaux analogiques, de raccorder des jauges de contrainte et thermocouples, il dispose d’E/S numériques, de compteur d'impulsion, et accepte les informations GPS et les entrées bus des véhicules. Le système est également conçu pour être entièrement mobile, avec une alimentation 10-60 volts continu et un boitier résistant à 20G. Il effectue parfaitement une  corrélation des données physiques, des messages bus des véhicules et des données GPS pour fournir un état instantané et très précis d'essai des camions.

L'eDAQlite, une version plus compacte de l'eDAQ, équipé de 32 voies analogiques et offre le même niveau élevé de caractéristiques que son homologue. Cette version offre un encombrement suffisamment petit pour faciliter son installation dans les environnements où l’espace est réduit. Les deux systèmes présentent une architecture modulaire, construite sur le principe de couches avec une couche de base à savoir le processeur principal (ECPU-PLUS pour l'eDAQ et ELCPU pour l'eDAQlite). Les autres couches peuvent être ajoutées à la discrétion du client pour adapter le système aux entrées spécifiques des différents capteurs utilisés, aux entrées-sorties numériques nécessaires et aux bus réseaux employés dans les véhicules.

Dans cette application, les unités eDAQ et eDAQlite ont permis au client de pouvoir  à la fois évaluer et ajuster les performances de ses produits de contrôle d'émissions NOx. Cette approche a demandé de nombreux essais de haute qualité. Cependant, le besoin demeure pour avoir un transfert plus facile des données enregistrées à bord vers des PC locaux pour faire des analyses et des rapports plus complets des essais.

 

Identification du gain de temps avec HBM nCode

Sur place, les ingénieurs d’essais passaient en moyenne 30 minutes par jour et par véhicule pour télécharger, filtrer et analyser les données rassemblées. Ceci a représenté quinze heures de temps pour collecter les données sur trente camions différents constituant la flotte. En Post collection, les données ont été manuellement téléchargées à partir de chaque enregistreur et filtrée à l'aide du logiciel nCode GlyphWorks®.

GlyphWorks est un logiciel d'analyse de données puissant. Il est parfaitement approprié pour l’analyse des essais de durabilité et de fatigue menés dans l’automobile. Conçu pour traiter des grands nombres de données, le logiciel fournit un environnement graphique et une orientation traitement où l'analyse peut être faite en utilisant des routines prédéfinies ou adaptées aux besoins du client en utilisant les fonction drag and drop pour construire des blocs  analytiques. GlyphWorks inclut des fonctions de temps, de fréquence et d’analyse statistique, mais aussi des synchronisations GPS et affichages vidéos. Pour les essais d’une flotte,  GlyphWorks est particulièrement utile en soutenant les procédures standards d’essais. Dans cette application, le logiciel a aidé le client à déterminer la fréquence et la durée des émissions des véhicules. Les données rassemblées ont été ensuite téléchargées dans la solution nCode Automation™.

L'utilisation de nCode Automation a permis le stockage automatisé des données, l’analyse des données et l’édition du rapport d’essai. nCode Automation possède également une interface collaborative WEB pour le partage des données et autres informations auprès de  multiples ingénieurs. Cette plateforme de stockage, d’analyse et d’édition de rapports, puissante et extensible permet aux ingénieurs d'améliorer à la fois le traitement et l’analyse des données pour tendre vers une meilleure relation d’échange. En outre, le système permet la création complexe de questions, sans devoir écrire en SQL ou apprendre la structure fondamentale d’une base de données.

Dans ce processus, le client a identifié un nouveau workflow des opérations liées aux transferts des données enregistrées vers le système nCode. Pour adresser celui-ci, un modem 3D a été placé dans chaque camion pour faciliter la transmission à distance sans fil des données. HBM a également créé un programme personnalisé qui pourrait effectivement télécharger les messages enregistrés automatiquement à intervalles synchronisés. Ces messages ont été également téléchargés vers nCode Automation pour une analyse  collaborative postérieure. Avec le logiciel HBM, le client pouvait également télécharger les données stockées sur d'autres essais réalisés sur des flottes et des bancs d'essai. Cela a permis de créer des possibilités plus universelles afin que le client puisse améliorer l’efficacité de ses acquisitions et analyses de données.

Réduction de 93% de temps pour collecter les données

La solution HBM : comprenant les systèmes d’acquisition de données SoMat, les logiciels nCode, un programme secondaire spécifique de téléchargement automatique des données, la possibilité de transmission à distance sans fil des données et le workflows automatisé a grandement montré l’efficacité de rationnaliser la collecte de données au sein d’une flotte de véhicules.

Dans le passé, ce qui exigeait une durée de quinze heures, demande aujourd’hui moins d'une heure pour l’ensemble des trente camions, sans pour cela sacrifier la quantité et la qualité des données. Cela représente une réduction réelle de temps de 93% par rapports aux  méthodes antérieures. L’efficacité obtenue pour la gestion de ses données grâce à cette solution ont permis au client HBM d’aller encore plus loin en réappropriant ses ressources technologiques  vers des améliorations significatives de ses produits de contrôle d’émissions NOx et de réduction catalytique sélective.

Cette ressource additionnelle de création technologique récente a également servie pour améliorer potentiellement le temps de commercialisation des produits de ce client. Pour HBM, elle offre le double avantage de pouvoir présenter une solution de mesure complète, rodée en clientèle et rationnelle que nous pouvons proposer à tous ceux qui doivent faire des essais  rigoureux sur les émissions de gaz d’une flotte de véhicules et poids lourds.

Produits concernés

nCode Logiciels d'analyse (nCode)
Les logiciels HBM permettent d'analyser tous les résultats d'essais de fatigue, de durabilité et test de simulation.
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